文档介绍：第四章 传 热
热传导
【4-1】有一加热器，为了减少热损失，在加热器的平壁外表面， 包一层热导率为0・16W/(m・9)、厚度为300mm的绝热材料。已测得 绝热层外表面温度为30°C，另测得距加热器平壁外表面250mm处的 温度为7计 算并流操作及逆流操作时的平均温度差。
(1)并流操作
T = 80C t T = 50C
12
At =
并
八 / 65 -15 =
r 2
1 At
In 1
At
2
65
In -
15
t = 15C t t = 35C
12
At = 65°C At = 15°C
12
(2) 逆流操作
T = 80C t T = 50C
12
At / At = 45 / 35 < 2
12
t = 35C j t = 15C 水
21
“ At + At
At = 1 2
逆2
45 + 35
2
= 40C
At = 45C At = 35C
12
4-18】 在1壳程 2管程列管式换热器中用水冷却油，冷却水
走管内，进口温度为20C，出口温度为50°C。油进口温度为120°C, 出口温度为60°C。试计算两种流体的传热平均温度差。
解 属于折流
=70 / 40 < 2
At = 120 — 50 = 70C, At = 60 — 20 = 40C, At / At
1 2 1 2
A t + A t
At = 1 2
逆2
70 + 40
2
=55C
R = 2
t —t
21
120 — 60 60 c
= =2 50—20 30
K 0=2(TC X5CTC 一
八=120€
r2=6or
11
50 — 20 30 °。
120 — 20 = 100 = .
查得温差校正系数
屮=0. 9 1
At =fAt = x 55 = 50C m m 逆
4-19】用绝对压力为 300kPa 的饱和水蒸气将体积流量为 80m3／h
的苯***从80°C加热到100 C。苯***在平均温度下的密度为955kg /m3，比 /( kg -C)。试计算：⑴水蒸气用量(kg / h)；⑵当总传热系数 为800W伽2 • ©时所需传热面积。
解⑴水的比汽化热r = 2168kJ/kg，苯***体积流量q = 80m3 /h，
v2
苯***吸收的热量为
Q = q pc (t — t )= x(100 — 80)
v 2 p 2 1
= x 109 J h = 3 53 x 106 kJ h /
=
水蒸气用量
S = Q el— k h
⑵计算传热面积A 已知k = 800W/(m2 •©，水蒸气的
p = 300 kPa, t = 133 .3C
水蒸气 C C
苯*** 80C 、 100C
At = >At =
12
At =川1 + 川2 = + =
m 2 2
人 Q x 105 …
A — — — m2
KAt
m
【4-20】有一套管式换热器，内管为
Q 180mm x 10mm 的钢管，内管中 有质量流量为3000kg/h的热水，从90°C冷却到60°C。环隙中冷却水从 20°C升到50C。总传热系数k = 2000W/(m2弋)。试求：⑴冷却水用量；⑵ 并流流动时的平均温度差及所需传热面积； (3)逆流流动时的平均温度
差及所需传热面积。
解 (1)冷却水用量 q 计算
热水平均温度
m2
T — Tr+Tr — 90 + 60 — 75°C, c — 4 191 kJ kg(: °C )
m 2 2 p 1
冷水平均温度
t +1 20 + 50 A An A 1 T 1 / Qr> 、
t —寸 2 — — 35 C, c — 4 174 kJ kg(: C )
m 2 2 p 2
热量衡算
q x x 103 x(50 - 20)= 30 00 x x 103 x(90 - 60) = x 108 J/h
m2
q — 3012 kg / h
m2
(2) 并流
热水 T - 90C > T - 60C
12
冷水 t - 20C > t1 - 50C
At — 70°C At — 10°C
12
At = =
m 70
ln —
10
传热面积
Q 7 x 108 /